05-张亚果 南京纬三路长江隧道建设关键技术
南京纬三路过江盾构隧道工程主要地质问题及其对策
第6 期
石新栋，等 : 南京纬三路过江盾构隧道工程主要地质问题及其对策
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2 管，盾构直径为 14． 5 m，内设上下层双向 4 车道。通 道道路等级按城市快速路设计，设计车速为 80 km / h， 道路最小平曲线半径为 1 000 m，最大纵坡为 4． 5% ; 道 路凸形竖曲线最小半径为 4 500 m，凹形竖曲线最小半 径为 2 700 m，设计使用年限为 100 a，地震基本烈度为 7 度，暂按 8 度设防。
km 处，连接南京江南主城区与江北浦口新区。江北连 接线位于南京市浦口区浦珠路沿定向河路穿越长江， 沿线现状以农田为主，浦珠路和定向河两侧分布有部 分民房和工厂，江南连接线位于下关区及鼓楼区纬三 路与江东北路交叉口东侧，建筑物较为密集，并分布着 国家一级文物保护单位———宝船厂遗址。
纬三路过江通道所在位置河道顺直，呈南西 － 北 东向展布，江面由潜洲、江心洲分为 3 个航道，隧道先 后从这 3 个航道下穿过。 1． 2 设计概况
块，管片外径 14 500 mm，内径 13 300 mm，厚 600 mm，宽 2 000 mm，最大单块质量为 15 t。
南线在梅子洲设置风井，与南线盾构隧道相接，风 井结构内径为 26． 8 m，开挖直径为 29． 2 m，开挖深度 为 43． 3 m，先行施工风井再由盾构施工通过。 1． 3 工程地质与水文地质
南京纬三 路 过 江 通 道 盾 构 段 基 本 上 是 先 软 土 地 层，再硬岩地层，然后过江后再到软土地层，大致为: 始 发后首段为土砂地层与卵砾石地层，长 900 ～ 1 100 m; 中间段为上卵砾石下中风化砂岩，长约 700 m; 最后一 段为卵砾石及砂土地层，长 1 700 ～ 2 300 m。先软后硬 再软的地层特点，要求盾构机刀具布置上能够作到滚 刀与切削刀使用功能的自由切换; 而南线长达 4 140 m 的盾构隧道，江面宽度达 2 500 多 m( 比武汉长江隧道 长 800 m) ，由于江中存在卵石与砂岩地层，无法设置
南京市纬三路过江隧道超大直径泥水盾构始发关键技术
南京市纬三路过江隧道超大直径泥水盾构始发关键技术盾构始发是隧道施工的关键环节，也是施工的难点和风险点之一。
本文以南京纬三路过江隧道为例阐述了大直径泥水加压平衡式盾构始发采取的一系列关键技术措施，对类似的工程有借鉴意义。
标签：大直径;泥水盾构;始发;关键技术近年来，盾构法隧道施工在我国飞速发展，其应用范围除了城市地铁建设外，还包括地下管道工程、过江隧道公路工程等，向着应用多元化，直径超大化发展。
所涉及的地质情况越来越复杂，大直径泥水盾构的优势也越来越明显。
泥水加压平衡式盾构在始发阶段的施工难度大、风险高，有效控制泥水盾构始发对盾构后续施工至关重要。
1.工程简介南京纬三路过江通道工程位于南京长江大桥和纬七路过江通道之间，距离南京长江大桥约5.0km，工程采用2台泥水加压平衡盾构机，其中盾构机盾体直径为14.93m，刀盘开挖直径为15.02m。
隧道衬砌采用单层管片（外径14.5m，内径13.3m，环宽2m，管片厚度0.6m），为通用环楔形管片，采用全圆周错缝拼装工艺。
2.始发段工程地质情况盾构始发位置主要穿越的地层为②2淤泥质粉质粘土、③1粉质粘土夹粉砂和④1粉细砂层。
据地质资料，始发工作井附近21.23m以上以②2层流塑淤泥质粉质粘土为主，21.23m～26.3m之间为软塑-流塑状粉质粘土（夹粉砂），26.3～43.3m以粉细砂为主，局部夹粉质粘土，43.3m～50.5m为以含砾中粗砂为主，50.5～67.1m 为卵砾石，67.1m以下为泥岩。
3.盾构始发关键技术3.1始发端头加固端头加固采用高压旋喷桩+水泥土深层搅拌桩+冻结加固。
由于洞门下部存在夹砂层，在端头高压旋喷桩和水泥土深层搅拌桩加固约一个月后，对洞门打探孔检查，发现探孔内漏沙较严重，在洞门1.6m范围采用冻结加固。
为了降低水位，在端头布置9口降水井点和2口观测井。
3.2反力架施工盾构始发段的反力架采用钢箱灌混凝土复合结构，外侧为正八边形，内侧为环形，直径和盾构管片的内径相同，总宽度和高度为14.9m。
南京长江隧道工程关键技术研究09.6.25
盾构隧道水文地质情况
盾构隧道工程区段属长江河床及高河漫滩，地形开阔平坦。地表主要为农田、水塘、苗圃等。 盾构穿越江面宽度约2600m，高水位多年平均值8.37m，最大水深约28.8m。隧道通过地段主要 地层分布为粉细砂、砾砂、圆砾和强风化砂质泥岩。
盾构起点 K3+599.763 长江江北防洪大堤
K3+760.000 西环洲公路（梅子州防洪大堤）
南京长江隧道是一项世界瞩目的宏伟工程，南京长江隧道工程面临一些世界级的技术难 点和挑战。本工程特点、难点及风险点主要包括以下六个方面：
⑴ 盾构直径超大
荷兰的绿心隧道盾构机直径14.87m，是目前世界 上已建成的直径最大的盾构工程。南京长江隧道盾构 机直径14.93m，是目前世界上直径最大的盾构机之一， 直径超过世界上已建成的最大盾构隧道。虽然盾构机 尺寸的增大仅是数字的增大，但是由于盾构机尺寸的 增大带来的则是施工难度和风险的几何增长，盾构机 直径的超大带来的一系列问题是施工面临的挑战之一。
• 6、盾构机的操作采用气泡调节技术，能够保证支撑压力的精确率为 +/- 0.05bar。在不稳定的、混合地层中能够安全地进行隧道开挖操作 ，外界压力的变化不会对开挖面的稳定造成影响，沉降控制在+20mm ～-40mm之间。
• 7、盾尾专门设计了用于高工作压力的的密封系统，包括3道钢丝刷、1 道钢板束和1个应急密封。
三、开展的技术攻关和施工综合技术研究 1、研究背景和意义 2、南京长江隧道创新之处 3、开展的主要研究项目和阶段成果
不当之处敬请批评指正！
一、工程总体情况介绍 1、项目概况
• 南京长江隧道工程盾构隧道设计为双向、双洞6车道，其中左线盾 构隧道长3022m，右线盾构隧道长3015m。隧道采用两台直径 Φ14.93m泥水盾构，由江北始发井出发，同向掘进施工。
南京长江隧道工程盾构始发方案
南京长江隧道工程盾构始发方案清晨的阳光透过窗帘的缝隙，洒在桌面上，我拿起笔，思绪开始飘散。
关于南京长江隧道工程的盾构始发方案，我已经构思了许久，现在，就让我用这流畅的文字，将这份方案一气呵成。
一、项目背景南京长江隧道工程，是我国长江流域的一项重大基础设施项目，全长约10.3公里，西起南京江北新区，东至南京主城区。
工程采用盾构法施工，盾构直径达14.93米，是我国直径最大的盾构隧道之一。
项目建成后将大大缓解南京过江交通压力，促进两岸经济发展。
二、盾构始发方案1.始发井建设盾构始发井位于江北新区，占地面积约2000平方米。
井内设置盾构机安装、调试、维修等设施，同时配备相应的供电、供水、通风等系统。
始发井建设采用明挖法施工，确保施工安全、高效。
2.盾构机选型3.盾构始发程序（1）盾构机安装调试在始发井内，将盾构机各部件组装完毕，并进行调试。
确保盾构机在始发前各项性能指标达到最佳状态。
（2）盾构机进洞盾构机进洞前，需要对洞口进行加固处理，防止土体流失。
进洞时，要注意控制盾构机姿态，确保顺利进入隧道。
（3）盾构机推进盾构机推进过程中，要密切关注地质条件变化，调整推进参数。
同时，加强对盾构机的维护保养，确保施工顺利进行。
（4）盾构机出土盾构机出土过程中，要合理控制出土速度，避免对地面产生影响。
出土后的渣土要及时外运，减少对环境的影响。
4.施工安全措施（1）加强监测施工过程中，要对地面、地下水位、隧道结构等进行实时监测，确保施工安全。
（2）应急预案针对可能出现的突发情况，制定应急预案，确保施工过程中能够迅速应对。
（3）人员培训加强施工人员培训，提高安全意识，确保施工安全。
三、施工进度安排南京长江隧道工程盾构始发方案预计施工周期为24个月。
具体进度安排如下：1.始发井建设：3个月2.盾构机安装调试：2个月3.盾构机进洞：1个月4.盾构机推进：15个月5.盾构机出土：2个月6.施工验收：1个月四、项目效益1.缓解过江交通压力，提高交通效率。
(南京)长江隧道超大直径盾构掘进施工技术
K6+20 K6+620
K30+73
0
K6+03
K06+500
0
0
★超浅覆土始发与到达：由于受线路控制影响，本工程盾构始发段属于超
浅埋，最浅覆土厚度为5.5m，仅为0.37D，主要穿越地层为流塑状的④层淤泥质
粉质粘土和⑥层淤泥质粉质粘土夹粉土，在国内盾构超浅覆土始发施工中尚属首例，
施工技术难度非常大。
地段均段采取水土分算的方法进行计算，同时结合本工程地质特点及刀盘对掌子面
的支撑作用，关键要根据地表监测数据，对理论计算的泥水压力P及1=时Kγ进sa行th 修正。
●泥水压力上限值: P上=P1＋P2＋P3= K0[γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
●泥水压力下限值:
P下=P1＋P2＋P3= Ka [γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
掘进③施推工进总速推度力的最快大慢不必易须大满于足额每定环总掘推进力注的浆70量％的进要行求控，制保。证同步注浆系统始 终处于良好工作状态。
④掘进速度选取时，必须注意与地质条件和地表建筑物条件匹配，避免速度选择不 合适对盾构机刀盘、刀具造成非正常损坏和造成隧道周边土体扰动过大。
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第十八页，共39页。
掘进非扭加固矩浅综覆合考K3虑+65。5~
土
+730
1.8～2.4
30000～ 45000
30～40
0.7～0.9 33.3～57.1 1.8～3.0
◆长根江据大堤海瑞克K+73设8+07计30~生产2.4的～3盾.0 构机450000性0000能～ 参30数～和40 本项0.8目～1地.0 质3水0～文50特点2，.0～依3.据0 盾构试掘
南京纬三路长江隧道总体设计的关键技术研究
第46卷第5期(总第328期)2009年10月出版MODERN TUN NELLING TECHNOLOGY南京纬三路长江隧道总体设计的关键技术研究肖明清1，2（1西南交通大学土木工程学院，成都610031；2中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063）南京纬三路长江隧道总体设计的关键技术研究摘要文章根据南京纬三路长江隧道的建设条件，对工程总体设计中的几个难点问题及解决方案进行了研究与介绍，其中通过双管双层盾构隧道X 型地下布线方案实现交叉道路的互通疏解，以及在双层盾构隧道内设置上下层共用排烟道的布置方式均为国内外首次采用。
这两项新技术的应用不仅合理解决了本工程的总体设计难题，而且极大地提高了隧道逃生救援的及时性和便捷性，对类似工程有一定的借鉴作用。
关键词南京长江隧道总体设计关键技术中图分类号:U452.2+5文献标识码:A文章编号：1009-6582（2009）05-0001-05修改稿返回日期：2009-07-23作者简介：肖明清（1970-），男，教授级高级工程师，副总工程师，从事于隧道和地下工程设计研究工作,E-mail ：tsyxmqvip@.1隧道工程概况及总体设计难点1.1工程概况南京纬三路长江隧道是我国在长江上拟开工建设的第四座交通隧道，也是南京市第二条越长江隧道。
该工程位于既有南京长江大桥与在建的南京纬七路长江隧道之间，下距长江大桥约4.9km ，上距纬七路长江隧道约4.7km （图1）。
本隧道是连接南京主城区与浦口规划新市区的城市快速路，设计行车速度80km/h 。
工程起于浦口浦珠路与定向河交叉点，沿定向河布置，与规划丰子图1工程地理位置示意Fig.1Project geographical position河路相交后设收费站。
过收费站后以隧道方式下穿浦口滨江路进入长江，在长江底将两条隧道分离，过长江后两条隧道分别与主城的扬子江大道和定淮门大街相连出隧道（图2）。
目前工程已完成了可行性研究，即将开展初步设计。
【精品】中交集团南京市纬三路过江通道工程施工组织设计汇报
江北施工场区现状地势平坦，水网密布，多为农田、沟塘， 有零星农舍分布场区或两侧。
工程概况
※工程环境及现状—江北
江北有快速路浦珠路（312国道）、主干道珍珠南路、支路 定向河路等可通达施工现场。
工程概况
※工程环境及现状—江北
江北线路附近沿江有多个货运码头，可通过堤顶道路及定向 河路到达施工现场。
目 录
一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置
主要施工方案
施工流程：围护结构 立柱桩（基坑加固） 降水 支撑及土方开挖 底板 主体结构
江 南 接 收 井
五、深基坑施工——明挖段施工工序
明挖暗埋段
鉴于场地情 况，江北施 工由浅向深 推进、江南 施工由深向 浅推进。
目 录
一、工程概况 二、施工总体安排 三、施工进度计划 四、工程重难点 五、主要施工方案 六、组织机构 七、资源配置计划 八、施工总平面布置
施工进度计划
施工进度计划安排原则
以盾构隧道为主线，确保总工期； 充分考虑各种不利因素，积极规避施工风险； 施工过程保证重点、突破难点、安全质量至上；
中交第二公路勘察设计研究院有限公司 CCCC Second Highway Consultants Co.,Ltd.
工程地质、水文
沿线地层从上至下主要地层：淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、 卵石圆砾、基岩。 隧道段地质 ：隧道从江底穿越长江，地层中主要有软土、一般粘性土、砂土、卵 砾石、基岩。 水 文：地下水位高，变幅较小 ；上层粘性土层和下部基岩透水性差，为相 对隔水层；中间砂卵砾层渗透性好，与长江江水联系密切，含水丰富， 为承压水。一般每年5～10月为汛期，11月～次年4月为枯水期 。
南京市长江公路桥梁隧道管理办法
南京市长江公路桥梁隧道管理办法文章属性•【制定机关】南京市人民政府•【公布日期】2005.09.07•【字号】南京市人民政府令第242号•【施行日期】2005.10.12•【效力等级】地方政府规章•【时效性】失效•【主题分类】城市建设正文南京市人民政府令(第242号)《南京市长江公路桥梁隧道管理办法》已经2005年9月2日市政府常务会议审议通过，现予发布，自2005年10月12日起施行。
市长蒋宏坤二○○五年九月七日南京市长江公路桥梁隧道管理办法第一章总则第一条为了加强南京市长江公路桥梁、隧道的管理，保护桥梁隧道设施，保障桥梁隧道安全畅通，根据《中华人民共和国公路法》等法律、法规，结合本市实际，制定本办法。
第二条本市行政区域内长江公路桥梁、隧道（以下简称桥梁隧道）的养护、路政和通行管理，适用本办法。
在桥梁隧道水域内从事航行、停泊、作业等涉及水上交通安全管理的活动，应当遵守《中华人民共和国内河交通安全管理条例》等法律、法规。
第三条市政府交通行政主管部门（以下简称交通主管部门）负责对全市桥梁隧道监督管理；交通主管部门所属的公路管理机构行使具体监督管理职责。
公安机关负责桥梁隧道交通安全、治安、消防和保卫工作。
南京海事管理机构按照职责权限，对桥梁隧道水域实施水上交通安全监督管理。
其他各有关部门应当根据职责分工，做好桥梁隧道的监督管理工作。
第四条普通主管部门、公路管理机构和桥梁隧道经营企业应当认真履行职责，依法做好桥梁隧道及其附属设施的管理、保护工作，提高服务、管理水平，保证桥梁隧道经常处于良好的技术状态。
第五条任何单位和个人不得破坏、损坏或者非法占用桥梁隧道及其附属设施。
任何单位和个人都有爱护桥梁隧道及其附属设施的义务，有权检举和控告破坏、损坏或者非法占用桥梁隧道及其附属设施的行为。
第六条交通主管部门、公路管理机构应当建立举报制度，公开举报电话、通信地址或者电子邮件信箱，接到举报后依法及时处理。
第二章养护管理第七条非收费桥梁隧道和政府还贷桥梁隧道的养护由公路管理机构采取招标投标的方式，选择符合条件的养护维修作业单位承担。
南京市纬三路过江通道工程江南段
南京市纬三路过江通道工程江南段迁改工区DN800污水顶管工程施工方案编制：审核：审批：南京市通达市政工程有限公司二零一二年八月目录第一章编制依据及编制原则1.1 编制依据1.2编制原则第二章工程概况2.1工程概况2.1.1专业工程特点2.2地质与水文2.3工作重点及难点第三章施工部署及安排3.1施工组织机构3.2施工准备3.3施工进度计划及工期保证措施3.4施工程序第四章施工方法4.1工作井、接收井的施工方法4.2顶管承载力验算4.3顶管施工方法第五章安全施工措施5.1安全管理目标5.2安全重点防护5.3安全施工措施5.4安全组织机构第六章施工现场应急方案第七章质量保证措施第八章主要施工机械一览表第九章地下管线和周围构筑物的保护第十章文明施工措施第十一章环境保护措施附：施工总平面图附：工作井现场平面图附：工作井断面图附：施工进度计划表第一章编制依据及编制原则1.1编制依据1.南京市纬三路过江通道工程江南段排水工程施工设计图纸。
2.《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）。
3.《建筑地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202—2002）。
4.S线江南明挖段工程地质勘察说明书。
5.《给水排水图集》（苏S01—2004）6. 建设部87号文，南京市104号文。
7.《混凝土模块式排水检查井》（05SS522）8.《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）1.2编制原则1.2.1在确保工期、质量和市级文明工地的前提下，全面优化施工组织，合理安排劳力和设备，保证各项工程在切实可靠的基础上按计划实施。
1.2.2严格遵守施工规范和操作规程，遵循国家及有关部门关于质量安全生产规定，确保施工质量和施工安全。
1.2.3努力提高施工机械化程度，降低成本，提高劳动生产率，减轻劳动强度。
1.2.4推选全面质量管理，执行ISO2002质量管理标准和程序。
1.2.5采用项目法组织施工，推行标准化管理，做到安全、优质、文明、高效。
大直径泥水盾构水下接收关键施工技术
大直径泥水盾构水下接收关键施工技术摘要：伴随我国城市建设的飞速发展，盾构法施工因施工扰动小、机械化程度高等诸多优点，在大断面、穿越江河及海底隧道中应用实例越来越多，而如何顺利、安全接收盾构机出井也成为诸多工程不可回避的问题。
本文通过介绍南京市纬三路过江通道工程S线大直径盾构机水下接收过程中涉及的冷冻加固、基座施工、洞门凿除、接收井回灌及清渣、盾构接收段掘进等施工内容，阐述了大直径泥水盾构机水下接收的关键工序及施工控制难点，为今后类似工程提供参考及借鉴。
关键词：大直径盾构；加固；水下接收1、工程概况及地质1.1 工程概况本工程S线盾构段里程为SDK3+553～SDK7+687.6，全长4134.6m。
长江南岸大堤宽度为40m，大堤防洪墙里程为SDK7+266，盾构穿越防洪墙位置盾顶覆土厚度约为33.6m，盾构到达接收段里程为SDK7+400~SDK7+687.6。
图1.1纬三路过江通道平面示意图1.2 接收段水文地质盾构接收段地层从上到下依次为淤泥质粘土、粉砂、粉质粘土；处于长江漫滩沉积地貌单元，地势较为平坦，地面标高为6米至9米，水系比较发育，地下连续墙主要埋深在③1粉质黏土及以下。
据地堪资料显示，S线江南工区接收工作井处地层特征如图1.2所示。
工程所在区域气候较为湿润，雨水量大，对地下水补给充足。
据勘察资料显示，南岸S线明挖段场地上层潜水位于地面以下0.80m至1.00m之间。
本工程场地内所含地下水按其特征可以分为松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙水两种。
图1.2 纬三路过江通道S线盾构到达接收段地质纵断图2、盾构接收段施工技术盾构到达采用水中接收；接收井端头处理采用了水泥搅拌桩与高压旋喷桩相结合的加固方式，同时进行冷冻法辅助加固，当冷冻效果满足设计要求后，进行洞门区域内地下连续墙混凝土的凿除作业；洞门密封止水装置采用钢板刷（一道），同时对特殊环管片进行压注双液浆液及压注聚氨酯相结合的止水形式；当注浆完成后抽除接收井内的回填砂土和水，通过对钢管片上预留的注浆孔对止水箱进行二次注浆给予加固。
南京长江隧道工程关键技术研究课件 (一)
南京长江隧道工程关键技术研究课件 (一)南京长江隧道工程是一项重大的基础设施建设项目，连接了南京城区的江北与江南两个重要的经济区域。
隧道的建设面临着很多技术难题，需要进行关键技术研究。
本文将介绍南京长江隧道工程关键技术研究课件的内容和意义。
一、课件概述南京长江隧道工程关键技术研究课件是一份详细的课件，其中包含了南京长江隧道工程建设中的一些关键技术，包括基础地质调查、隧道掘进方法、隧道支护技术、隧道灌浆技术、隧道维护和管理等方面的技术研究。
二、课件内容1、基础地质调查南京长江隧道的地质条件复杂，需要进行详细的地质勘探和调查，保证隧道建设的安全性和可行性。
课件中详细介绍了南京长江隧道工程的地质环境、软土地基特点、地震影响等因素的影响和应对措施。
2、隧道掘进方法南京长江隧道采用了隧道掘进法进行施工。
课件中详细介绍了隧道掘进法的原理和施工过程，包括现场钻探、开挖、爆破、清理、支护等环节。
同时，通过对其他施工方法的比较，说明了隧道掘进法的优缺点。
3、隧道支护技术隧道支护技术是保证隧道建设安全的重要措施。
课件中介绍了南京长江隧道的支护方法和材料，包括钢支撑、钢梁混凝土灌注桩、爆破预支和泥浆压力平衡等支护方式的特点和适用范围。
4、隧道灌浆技术南京长江隧道的灌浆技术是保证隧道防渗漏和稳定性的重要手段。
课件中详细介绍了隧道灌浆技术的原理、材料和方法，并提出了一些实用的技术建议。
5、隧道维护和管理课件中重点介绍了南京长江隧道的维护和管理工作，包括安全巡视、设备维护、隧道排水、事故处理等方面的保障措施。
这些工作的落实，能够保证隧道的长期安全运行。
三、课件意义南京长江隧道工程是一项重大的基础设施建设项目，其建设需要多种工程技术协同实现。
课件的发布，对于相关领域的工程师和技术人员具有较大的指导、借鉴和参考意义。
同时，课件的内容也将为隧道建设提供科学、先进和实用的技术支持，推动南京城市化进程和经济发展。
南京长江三桥钢索塔制作安装关键技术报告
南京长江第三大桥钢索塔制造安装关键技术报告2005年11月各位领导专家，你们好！南京长江第三大桥（简称南三桥）已在万人瞩目下、在大桥建设相关单位的共同努力下顺利开通了。
南三桥在建设过程中，在设计、施工和组织上取得了不少引人瞩目的成就，值得我们进行总结和回顾。
在此，我特别向大家作钢索塔制造安装关键技术的总结报告。
南三桥钢塔制造安装工程，施工合同签订于2003年11月，完工于2004年12月，历时仅1年1个月，创国际上同等规模桥梁钢索塔制造工期最短的记录。
南三桥钢索塔的制造安装精度，完全达到了设计要求，达到世界先进水平。
南三桥建成前，世界上比较有名钢索塔桥梁主要分布在日本、法国、美国、意大利和泰国等国家，其中以日本居多，而且日本的明石海峡大桥堪称当今世界上已建的大型钢索塔桥梁的代表。
所以，当时日本的桥梁钢索塔制造施工技术在世界上独占鳌头，代表了世界先进水平。
我的报告分以下几个部分：一.南三桥钢索塔简介南京长江第三大桥设南塔和北塔两个钢索塔，塔高215m，每个索塔由两个塔柱呈“人”形组成，两塔柱间用三道横梁连接，每个塔柱分21节端，节端重105t～139.57t。
每个索塔连同钢混结合段在内重约6000t，全桥钢索塔重约1200t。
钢索塔节段断面为6.8m×5m的切角矩形，节端间采用端面金属接触、摩擦型高强螺栓连接并用的接头形式。
节段主要承受和传递压弯荷载。
二.钢塔制造安装主要精度要求和制造难点1.钢塔制造和安装主要精度要求2.钢塔制造安装主要技术难点分析通过对钢塔整个制造安装过程进行分析研究后，并结合日本咨询公司提供的资料，我们认为：桥梁钢索塔的制造安装在国内尚属首次，施工难点很多，难度也较大，但其中比较突出的是节段制造焊接变形的控制及节段端面的精密加工。
节段制造焊接变形的控制：由于钢索塔节段箱体断面大、几何精度要求高，四个角部焊缝集中并且填充金属量大，焊接收缩量和90°直角的控制难度很大，而焊接收缩量和90°直角的控制效果直接影响钢塔节段箱口尺寸和节段扭曲，箱口尺寸和节段扭曲误差是引起钢索塔相邻节段错边的直接原因。
南京纬三路长江隧道工程纵断面设计技术研究
至 2010 年 ,本河段通航 5 000 t 级海船 ,利用自然
水深通航 1 万 t 级海船 ,从更长远的角度看 ,可按
2. 5～5 万 t 级海船 ,其锚重为 6～9 t ,锚泊深度为
0. 9～1. 4 m 。因此在满足结构抗浮要求的最小
覆土下 ,也可以满足锚击入土安全深度的要求。
因此 ,船舶抛锚不会影响过江隧道的安全 。
- 59. 7 m 。纵断面设计时还需考虑上下层车道的
变换和工作井及明挖段埋深等因素 ,该路段采用
4. 5 %(760 m) + 2. 96 %(290 m) + 4. 5 % (650 m)
的纵坡组合 。
(2) 江中段
①江底控制标高综合考虑抗浮等因素 ,在深
槽处尽量压低 ,在ห้องสมุดไป่ตู้滩段尽量抬高 ,同时考虑到隧
(3) 设计控制标高 。综合以上分析 ,考虑施
工及运营期覆土厚度要求 ,根据实测冲刷下包络
线及预测设计最低冲刷线标高 ,计算得到各控制
点标高如表 2 所列 。
表 2 控制点标高
m
控制点特征及里程
实测冲 刷下包 络标高
300 年一 下层车道 遇最低冲 路面控制 刷标高 标高 (上限)
扬子 左汊左侧深泓
2 平面设计
路线设计主要技术指标见表 1 所列 。
收稿日期 :2009209216
表 1 平面线形指标表
项 目
路线长度/ m 交点个数/ 个 最大平曲线长度/ m 最大曲线半径/ m 最小平曲线长度/ m 最小曲线半径/ m
指 标
扬子江隧道
定淮门隧道
5 220
5 568. 649
4
3
1 466. 324
南京纬三路过江通道总体设计与关键技术
南京纬三路过江通道总体设计与关键技术
拓勇飞;郭小红
【期刊名称】《现代隧道技术》
【年(卷),期】2015(000)004
【摘要】文章基于南京纬三路过江通道工程实例，针对超大直径、超高水压、复杂地质与环境条件、高岩石强度掘进、高精度施工控制等特点和难点，介绍了其总体设计方案与关键技术。
通过对隧道平面、纵断面、横断面及土建结构等设计进行综合分析，再结合对勘察设计关键技术问题的研究，对设计方案进行了优化，使项目总体功能和施工运营的安全性达到最优，对于提高我国大型公路水下盾构隧道建设水平具有重要借鉴意义。
【总页数】7页(P1-6,23)
【作者】拓勇飞;郭小红
【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430056;中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430056
【正文语种】中文
【中图分类】U455.43
【相关文献】
1.南京纬三路过江通道超大直径泥水盾构始发关键技术研究 [J], 鞠义成;袁立斌;杨钊;杨擎
2.南京纬三路过江通道液氮冻结盾尾刷更换技术及温度实测研究 [J], 姚梦威;杨平;
张英明;何文龙;姚占虎
3.南京纬三路过江通道工程关键施工技术 [J], 姚占虎;杨钊;田毅;忽慧涛
4.南京纬三路长江隧道总体设计的关键技术研究 [J], 肖明清
5.南京纬三路过江通道特大直径泥水盾构始发关键技术 [J], 李晓春;黄清飞
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南京纬三路盾构隧道建设关键技术(技术篇)
南京纬三路过江通道位于长江大桥上游5km，连接江北新区和主城区，自北起于浦珠路与定向河交叉点，终于江南扬子江大道和定淮门大街，采用双层双管、X型8车道盾构方案：l北线（N线）隧道总长度4.960km，盾构段长度3.557m；l南线（S线）隧道总长度5.330km，盾构段长度4.135km。
南京纬三路过江通道工程平面图l建设内容：本项目工程主要由浦口接线道路、收费广场、隧道段(包括浦口明挖段、盾构段、定淮门大街明挖段、扬子江大道明挖段)、江南接线道路、管理中心、收费站（已取消）组成。
l建设工期：工期计划四年，2010年12月8日正式开工建设，受复合地层盾构掘进难度大导致工期滞后影响，计划于2015年12月31日建成通车。
2地质条件：隧道过江段设计为盾构隧道，盾构隧道大部分处于粉细砂、砂卵石地层中，局部位于淤泥质粉质粘土中，部分地段穿越软硬不均地层。
盾构隧道穿越基岩的最大单轴抗压强度为128MPa,基岩石英含量高达65%。
l北线隧道岩层段长度约510m，岩层最大厚度约7.79m；l南线隧道岩层段长度约600m，岩层最大厚度约8.33m。
大、高、薄、长l大：盾构管片外径14.5m、内径13.3m，属超大直径盾构隧道；45大、高、薄、长l 高：管片防水设计水压达0.72MPa ；岩层硬度最高达128Mpa ，石英含量高达65%；0.72MPa大、高、薄、长l薄：江底隧道覆土厚度小，北线隧道局部覆土厚度只有0.6D ；MIN:0.6盾构直径N线隧道工程地质纵断面图6大、高、薄、长l长：盾构一次掘进距离长达4135m（S线），隧道长距离穿越高石英含量的砂卵石层及复合地层，并可能存在不明障碍物。
S 线隧道工程地质纵断面图7江北段工程南京纬三路过江通道工程使用的2台气垫式泥水平衡复合盾构是由中交天和机械设备制造有限公司针对纬三路过江通道工程地质条件专门设计。
中交天和机械设备制造有限公司通过集成创新，成功研制了中国首台套超大型泥水气压平衡复合式隧道掘进机，解决了复合地层、超大断面、长距离掘进、施工水压高等条件下施工作业的难题。
南京长江隧道工程管片预制施工技术
6 .2 防水密封垫的安装
防水胶条涂刷粘结剂 粘结剂静放5~10分钟
管片涂刷粘结剂 敲实以使粘结牢固
7 小结
（1）在南京长江隧道管片预制工程是隧道工程建设中的重点工程之一，目前，左线隧道已 经顺利贯通，在整个隧道使用的过程中，管片实现了不漏、不裂、不渗、无错台、无掉角等技术 和实用要求，充分说明了管片完全符合设计及相关技术规范要求。
环纵向螺栓孔 ±1.0
4.4.2 管片成品测量 ➢人工测量 管片成品日常测量采用大量程高精度游标卡尺进行.
质检人员对管片成品进行精度测量
➢VMT三维测量 为确保管片三维几何尺寸精确，我部同样对管片成品定期进行光学三维测量．
VMT公司人员对管片成品进行光学测量并分析数据
管片成品宽度数据表（VMT测量）
三环拼状试验允许误差
项目 环缝间隙 纵缝间隙 成环后内径 成环后外径 纵、环向螺孔不同轴度
检测要求 每环测6点 每条缝测4点 测4条(不放衬垫) 测4条(不放衬垫)
螺栓能顺利穿进
检测方法 插片 插片
用钢卷尺 用钢卷尺 安装螺栓
允许误差 (mm) ≤1.0 0，+2 ±2
-0，+4
<1
三环拼装过程 测量成环直径
最后一块管片完成浇注
管片生产完工仪式
最后一块管片脱模吊运
2 南京长江隧道管片性能
2.1 管片环组成
✓盾构管片一环由7块标准块（B1、B2、B3、B4、B5、B6、 B7）、两块相邻块（L1、L2）与1块封顶块（F）组成 。
✓内径13.3m，外径14.5m， 管片环宽2米，
✓一环混凝土方量为52.4m3， 单块最大重量14.5T；
➢VMT三维测量 为确保模具立体尺寸精确，使用过程中不发生变形，聘请法国VMT公司定期对管片模具 进行光学三维测量．
南京纬三路过江通道工程隧道内口字件预制生产方案
南京纬三路过江通道工程SG-1标段N线工区隧道内口字件预制施工总结编制：审核：审批：目录1、编制说明 (3)1.1编制依据 (3)1.2适用范围 (3)2．工程概况 (3)2.1工程概述 (3)2.2主要工程数量 (3)2.3主要设计标准 (3)3．施工总体安排 (4)3.1施工布置 (4)3.2资源配置 (4)3.2.1 劳动力投入计划 (4)3.2.2 主要施工机械设备 (4)3.3施工进度计划 (4)3.3.1工效分析 (5)3.3.2进度计划安排表 (5)4．施工工艺 (5)4.1预制场地布置 (5)4.2口字件模板加工 (6)4.3口字件钢筋施工 (7)4.4口字件模板安装 (8)4.5口字件混凝土浇注及养护 (8)4.6口字件成品存放及运输 (9)5、质量标准 (10)5.1钢筋检验标准 (10)5.2混凝土成品检测标准 (10)6．质量、安全、环境保证措施 (11)6.1质量保证措施 (11)6.1.1质量保证体系 (11)6.2安全保证措施 (14)6.2.1 机械操作安全技术要点 (14)6.2.2、施工用电安全保证技术要点 (15)6.2.3、环境保证措施 (16)7．消防、保卫保证措施 (17)7.1消防措施 (17)7.2保卫措施 (17)1、编制说明1.1 编制依据1、管片设计施工图《第一卷土建工程第一册总体设计》《第一卷土建工程第五册第五分册隧道盾构段设计》2、GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》1.2 适用范围本施工方案适用于南京纬三路过江通道N线口字件预制。
2．工程概况2.1 工程概述南京市纬三路过江通道是南京城市总体规划确定的城市重要过江通道，是南京城市快速路系统跨江成网的最重要通道之一，也是沟通联系老城中心区、河西新城区和江北新市区的最直接便捷的快速通道。
工程位于长江大桥与纬七路南京长江隧道之间，其中距离南京长江大桥岸边里程约4.9km，距离纬七路长江隧道岸边里程4.7km。
纬三路过江通道两隧道开工预计2013年通车
纬三路过江通道两隧道开工预计2013年通车纬三路隧道示意图龙虎网讯南京纬三路过江通道已经低调全面开工，跟已经通车的纬七路通道不同，纬三路通道实际上是由两条平行的隧道组成，记者昨天了解到，为便于市民区分，纬三路隧道左线隧道将被命名为扬子江隧道，右线隧道命名为定淮门隧道。
关于纬三路隧道的通车时间，最新的说法是2013年底建成通车。
建设亮点是，两岸及江中各有一个通风塔。
隧道形式的过江通道，需要解决汽车尾气排放的难题，纬三路隧道准备在长江两岸及江心洲上各设立一座风塔，用于将汽车尾气排放到高空。
此外，这三座造型优美的风塔，还将成为长江两岸的新景观。
在记者看到的两种风塔效果图中，其中一座风塔的造型类似船帆，由大面积的透明玻璃组成，建成后屹立江边很像是要扬帆远航。
另一个风塔的造型比较概念化，由长方体组成。
设计中，扬子江隧道在江南靠近扬子江大道、江北靠近江岸分别设置排风塔；定淮门隧道在江北和扬子江隧道共用风塔，在江心洲单建风塔。
左线起名扬子江隧道右线起名定淮门隧道南京纬三路过江通道已经低调全面开工，跟已经通车的纬七路通道不同，纬三路通道实际上是由两条平行的隧道组成，记者昨天了解到，为便于市民区分，纬三路隧道左线隧道将被命名为扬子江隧道，右线隧道命名为定淮门隧道。
同时，为了让隧道内汽车尾气及时排出，隧道将在江南、江北、江心洲各建造风塔一座，这三座风塔的造型经过精心打造，将成为长江两岸的新景观。
最新进展：工程已经进入正式施工阶段纬三路隧道虽然在5月28日进行了奠基仪式，但是工程正式开工日期一直不定，直到上个月南京交通部门才公开表示“月底开工”。
昨天，记者向相关部门咨询时得知，纬三路隧道已经悄悄地进入正式施工阶段了。
随后，在工程建设单位中交隧道工程局的网站，记者看到公司要闻中有一段话，“11月30日，局总工程师石新栋代表公司与中交投资公司签署南京纬三路过江通道施工合同，标志该工程进入全面实施阶段。
”据悉，在奠基后纬三路隧道就一直积极进行开工前的各项准备工作，目前项目工地围墙、施工便道等前期准备工作正有序展开。
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三元乙丙橡胶断面
技术指标满足拼装力不大于10t/m、即时防水能力不小于1.3MPa,在100年设 计年限内满足接触应力的松弛后仍不低于0.72MPa的要求。
4.2 管片接缝防水设计
2012年5月31日江苏省交通运输厅主持召开了成果鉴 定会，鉴定委员会认为：“该研究成果总体上达到国际先进 水平，在现有拼装条件下，管片接缝防水能力达到国际领先
隧道下穿潜洲段进行了上抬，上抬量约2~4m，上抬后约450m避开了卵砾石地层。 隧道由V型纵坡改为W型纵坡，在潜洲右汊增加一个最低点，需增加一套废水泵房系统。
优化成果
减少盾构入岩的长度200m，减小入岩深度6.0m左右； 减小盾构切岩方量60%左右; 减少换刀次数，降低施工难度和风险，控制施工成本； 减小了隧道长大纵坡，有利于行车安全。 纵断面优化设计
滚刀磨损检查
人员进仓
透地层中进行刀具更换，其风险和难度极
大，根据国内外的施工经验必须采取气压
状态下换刀，而在水压可达0.72MPa换刀， 已超过国际标准允许的范围，为此需考虑 采用饱和带压换刀方式。
旧滚刀搬运
主要汇报内容
1. 项目依托工程概况
2. 研究目的、用途和意义
3. 主要研究内容 第四部分
关键技术及成果应用 和技术路线
2.3 工程地质与水文地质
盾构隧道大部分处于粉细砂中，局部位于淤泥质、粉质黏土以及
卵砾石层中，部分地段穿越软硬不均的复合地层； 盾构隧道穿越基岩的天然单轴抗压强度为88.0MPa，基岩的透水 性差、石英含量最高达60～65％；
隧道分别下穿宽700ｍ的潜洲航道、宽约300ｍ的夹江航道，最大
1.1 建设必要性
纬三路过江通道主 要承担江南主城区与江北 浦口新城区之间的交通联 系，它的建设将把南岸和 北岸快速通道网络连为一 体，从而形成一条横跨长 江两岸的城市快速通道， 对北岸地区的发展和实施 跨江发展战略将起到重要 作用。
南京交通规划
“三环十六连十二射”高快速道路
1.2 参建单位
本项目是由中国交通建设集团投资的BOT项目，为中交集团及江苏省的重点工程项 目，在中交集团公司的直接领导下开展各项工作，项目汇集了国内众多一流的建设、设 计、施工、监理及设备制造企业 。
5. 计划进度
4. 项目实施方案、研究、实验方法
6. 预期研究成果及形式
4.1 隧道纵断面线形优化
根据历次专家会及审查会的意见，纵断面设计 中“按100年一遇冲刷条件下的抗浮安全设计、300 年一遇冲刷深度校核”的设计原则；纵断面优化设 计以满足300年一遇洪水校核水位河床冲刷条件，结 构抗浮安全系数不小于1.0的要求；设计单位在保证 隧道施工期和运营期安全的情况下对纵断面进行了 优化。
监理单位：上海建通工程建设有限公司（JL-1） 上海市政工程管理咨询有限公司（JL-2）
1.3 建设地点、规模及主要内容
该项目位于南京长江大桥 与纬七路长江隧道之间,采 用双管双层X型盾构隧道方 案连接主城区与规划浦口新 市区。线路西起长江北岸浦
本 项 目
长江大桥
口新市区浦珠路，沿定向河
向南分别引入南北分离布置 的双层盾构隧道穿越长江，来自701.1 是70
1.2 1.2 否
70
1.7 1.3 是
错动0mm 张开6mm
错动15mm
张开6mm 拼装力是 否满足
结论：方案7 明显优于其他测试断面方案，满足设计防水要求与拼装力不大于10t/m的 要求，推荐采用方案7 作为最终三元乙丙弹性密封垫的断面形式；
4.2 管片接缝防水设计
南京纬三路隧道制定的防水方案
水深30多ｍ； 隧道范围内地下水主要为孔隙水和裂隙水，且具承压性； 地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性，永久结构采用防渗混凝土。
第三部分
技术难点
3.1 施工期及运营期隧位合理埋置深度确定
本工程地质条件复杂，主航道段冲刷深度大、基岩埋深浅，不可避免要在浅覆土、软硬不 均的复合地层中长距离涉岩掘进，需解决施工期及运营期抗浮与降低涉岩施工风险问题。
水平。”目前该研究成果已在工程中应用。两座隧道管片拼
江中段隧道最大水头压力高达0.72MPa，为目前国内水压最高的盾构隧道。 100年一遇水位
管片接缝最大承受水压值为0.72MPa，并按此标准进行管片接缝
的防水设计，对防水材料的性能指标提出了更高的要求。
72m
3.3 大直径盾构隧道内部结构同步施工技术
盾构隧道内部结构概况 ：多、挤
排烟通道 535mm厚 上层车道板 150mm厚 混凝土隔墙 逃生通道
南京纬三路长江隧道 建设关键技术
中交南京纬三路过江通道工程建设指挥部 张亚果 2013/11/28 南京
主要汇报内容
一、项目简介
二、工程概况
三、技术难点
四、关键技术及成果应用
第一部分
项目简介
近年来我国各大中城市采用盾构隧道过江的交 通工程越来越多，近5年内，我国计划新建越江隧 道约30条，总长超过200km。研究解决大直径盾构 隧道设计施工关键技术问题是形式所迫，大势所 趋。南京市纬三路过江通道工程穿越长江，盾构 隧道直径之大，水压之高，一次盾构掘进距离之 长，盾构穿越地质条件之复杂，施工风险之高， 施工难度之大为国内罕见。
建设单位： 南京中交纬三路过江通道有限公司 中交南京纬三路过江通道工程建设指挥部
参 建 单 位
设计单位： 设计联合体 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 中交公路规划设计有限公司 设计咨询： 上海市隧道工程轨道工程交通设计研究院
施工单位（SG-1）： 施工联合体 中交第二航务工程局有限公司 中交隧道工程局有限公司 盾构制造：中交天和机械设备制造有限公司
超大直径盾构机的设计制造涉及到土木工程、机械工程、控制工程等多学科、多专业 的交叉协同工作，是一项系统工程 。 本项目复杂的建设条件为本次盾构的设计制造提出了更高的要求，需要解决长距离穿 越软硬不均复合地层、进仓检查及换刀、刀盘伸缩等工程技术难点。
刀盘及后配套
刀盘伸缩油缸
3.5 超深圆形风井设计施工
①1黏土
梅子洲风井位于江中的洲 上，紧邻长江，风井外直径为
①2淤泥质 粉质黏土
29.2m，内直径为26.8m，直
径超大；风井的开挖深度较深
③1粉质黏土
，达45m ；与长江的承压水连
通，承受的水压力大；盾构需 穿越风井，技术难点众多，施 工风险较大。
④1粉砂
④2粉质黏 土夹粉砂 ④3层粉砂
基坑坑底
2.1 总体设计
北线隧道纵断面
②淤泥质粉质粘土 ①淤泥质粉质粘土 ④砂 ④砂 ③粉质粘土夹粉砂
④砂
④砂 ⑥卵石圆砾 ⑦泥岩
⑥卵石圆砾
⑧粉砂岩 ⑦泥岩
南线隧道纵断面
②淤泥质粉 质粘土 ④砂 ①淤泥质粉质粘土 ④砂
④砂
⑥卵石圆砾 ⑦泥岩
④砂
⑥卵石圆砾 ⑧粉砂岩
③粉质粘土 夹粉砂
⑦泥岩 ⑥卵石圆砾 ⑦泥岩
路线穿越区位于长江河谷漫滩地貌区，沿线地形平坦开阔，隧道要下穿潜洲、夹江航道。 隧道最大纵坡为4.5%，盾构隧道最大覆土51ｍ，隧道最低点标高为－61.0m，与百年一遇高潮位 的高差约72ｍ。
2.2 盾构隧道结构设计
盾构隧道内径13.3ｍ、外径14.5ｍ，管片厚度0.6ｍ、宽度2.0ｍ，管片结构采用 “7+2+1”的分块方式错缝拼装，为双面楔形的通用楔型管片，楔形量为48mm。 盾构隧道以管片自防水为主，接缝采用两道弹性密封止水条防水。 单管隧道内上下层对向行车，上下层互为逃生，两侧分别设置逃生和排烟通道。 侧向排烟通道 救援逃生通道
隧道入岩区段（750m）
初步设计入岩深度14.4m，长度750m，切岩7.5万m3
SOK5+280 SOK4+680
优化的必要性：
优化线路纵断面指标，适当减小最大纵坡及坡长，有利于行车安全； 减小入岩深度和长度，从而减小施工风险； 确保最小覆土厚度，满足抗浮，开挖面稳定和防劈裂要求。
3.2 高水压大直径盾构管片接缝防水设计
纬七路隧道
南线隧道与江南定淮门大街
相接，北线隧道与江南扬子 江大道相接。
纬三路长江隧道工程地理位置图
1.4 建设内容、工期和投资
主要建设内容： 包括浦口、江南接线道路、过江隧道、收费广场、管 理中心以及服务区、共六个部分，以及交通、绿化、房建 、机电设备安装工程等配套设施。 计划工期：4年
工程投资概算总额：56.7亿元
比选项目 S线隧道 优化方案 初步设计 N线隧道 优化方案 初步设计
入岩长度（m）
最大切岩深度（m） 总切岩方量（m3） 切岩量与初步设计比值 平均上抬量（m） 最大上抬量（m）
580
8.5 3万 40% 5.3 6.0
750
14.42 7.5万 100% 0 0
490
8.0 2.5万 35% 5.4 6.0
施工阶段最小覆土厚度计算
施工过程中隧道防止泥水劈裂，根据专项科研课题《南京市纬三路过江通道工程盾 构隧道合理覆盖层厚度研究》的研究结论，考虑地层对泥水压力的抵抗特性，在江 底等高水压条件下，对关键断面给出施工控制参数及建议。
施工阶段最小覆土厚度计算——施工期冲刷下的覆土
施工阶段，仅设置有口字型构件时， 抗浮安全最小覆土厚度h≥7.24m；
隧道采用双管 双层洞内结构方 案，上下层各布 置两条车道，上
500×1200m m车道纵梁
下层车道互为逃 生救援通道，内 部结构与盾构掘 进同步施工，洞 内断面紧张。
500×500mm 车道立柱
逃生楼梯
口型构件 （预制）
车道、立 柱基础
3.4 大直径、长距离、高水压、软硬不均地 层水底隧道的盾构设计制造
710